棉花秸秆双支撑切割性能试验

摘要：

针对现有往复式切割器切割收获棉花秸秆过程中存在切割质量差与切割刀片易损坏等问题，该文利用自制的棉花秸秆切割试验台和高速摄影系统，以棉秆单位直径最大切割力和单位面积切割功为目标值，对平均切割速度、切割倾角和切割速比等影响因素进行了棉秆往复式双支撑切割条件下的单因素试验、中心组合试验和验证试验。利用响应面法对中心组合试验数据进行了处理，建立了目标值与各影响因素之间的回归模型，优化了往复式双支撑切割器切割棉花秸秆时的工作参数。试验结果表明，平均切割速度和切割倾角对棉花秸秆单位直径最大切割力和单位面积切割功的影响显著（P<0.01），切割速比影响不显著（P>0.05），但切割速比对棉秆切割截面的质量具有重要影响；当切割速比为1.25和1.5时棉秆一次切断率为85%，比切割速比为1、1.75和2时高出10%～15%，割茬高度比切割速比为1、1.75和2时低10～30 mm；利用往复式双支撑切割器切割棉花秸秆时的工作参数的最佳组合是：平均切割速度为0.9 m/s、切割倾角为12.7°、切割速比在1.25～1.5之间，该条件下的棉秆切割性能目标值的平均实测值与预测值的误差均小于7%，表明棉花秸秆往复式双支撑切割器工作参数的优化结果可靠。该研究为高效、低耗的棉花秸秆切割收获机械装备及其切割器的研制和使用提供参考。

关键词：机械化、农作物、优化、棉花秸秆、切割性能、响应面法、切割器

分类号：S225.91+2(农业机械及农具)

资助基金：国家“863”计划资助项目2009AA043601；教育部博士点基金项目20133702110011；山东农业大学青年科技创新基金项目。

在线出版日期：2015-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：37-45